基于SOLO理论的小学数学思维可视化教学策略探究

摘  要：在小学数学教育中，如何有效提升学生的思维能力一直是教学的重点与难点。SOLO理论为教学提供了新的视角，将其与思维可视化教学相结合，能让教师更精准把握学生思维水平，助力学生数学思维的发展。本文深入探讨基于SOLO理论的小学数学思维可视化教学策略，旨在为一线教学提供参考。

关键词：SOLO；数学；思维可视化；策略

小学数学是培养学生逻辑思维、抽象思维的重要阶段。传统教学中，教师往往难以精准判断学生思维所处层次，教学缺乏针对性。SOLO理论，即“可观察的学习成果结构”理论，将学生学习成果按思维复杂程度分为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和拓展抽象结构五个层次。思维可视化教学则通过图形、符号等工具将抽象思维具象化。将二者融合，能有效促进小学数学教学质量提升。

一、基于SOLO理论的小学数学思维可视化教学的意义

（一）精准把握学生思维水平

SOLO理论的五个层次为教师评估学生思维提供了清晰框架。在思维可视化教学中，教师通过学生绘制的思维导图、概念图等可视化成果，依据SOLO理论判断其思维层次。例如，在“三角形面积计算”教学后，若学生仅能记住三角形面积公式（底×高÷2），绘制的图中只有这一个孤立知识点，处于单点结构层次，表明学生只是初步掌握公式，尚未理解公式推导原理及与其他图形面积计算的关联。这使教师能精准了解学生思维现状，为后续教学提供依据。

（二）促进学生思维进阶

思维可视化工具能帮助学生梳理知识脉络，将零散知识系统化。在SOLO理论指导下，教师引导学生不断完善可视化成果，从单点结构向关联结构、拓展抽象结构发展。如在“分数的认识”教学中，学生起初可能只能简单认识几分之一，绘制的图较简单（单点结构）；在教师引导下，通过对比不同分数大小、分数与整数关系等，学生绘制出包含分数定义、性质、运算及与整数联系的复杂思维导图（关联结构），实现思维进阶。

（三）提高教学针对性

基于SOLO理论对学生思维水平的判断，教师可调整教学策略。对于处于前结构和单点结构的学生，加强基础知识讲解，通过直观演示、实例练习帮助其理解；对于多点结构和关联结构的学生，设计拓展性、综合性问题，如数学实践活动、数学建模任务，促进其向更高思维层次发展。例如在“长方体和正方体”教学中，对低层次学生，多进行长方体棱长、表面积基础计算练习；对高层次学生，让其设计一个长方体包装盒，考虑材料成本、空间利用等因素，提升综合应用能力。

二、基于SOLO理论的小学数学思维可视化教学策略

（一）前结构层次：运用直观形象工具启蒙思维

处于前结构层次的学生对新知识几乎没有认知，思维混乱。此时，教师应利用实物、图片、动画等直观形象工具。如在“认识图形”教学中，教师准备各种形状的积木、卡片，让学生通过触摸、观察，直观感受长方形、正方形、三角形的特征。随后，引导学生用简单图形贴纸拼出自己喜欢的图案，初步建立图形概念。在这个过程中，教师可绘制简单的“图形认知图”，以大括号形式将不同图形及其简单特征罗列，帮助学生初步构建知识框架，启蒙思维。

（二）单点结构层次：引导绘制简单思维导图巩固知识

当学生处于单点结构层次，只能掌握单个知识点。以“10以内加减法”为例，教师可引导学生绘制简单思维导图。在中心写上“10以内加减法”，分支分别列出加法算式和减法算式，每个算式旁可配上简单的实物图，如计算3 + 2，旁边画3个苹果和2个苹果。这样学生能清晰看到知识点，巩固对加减法的认识，逐步从无序思维向有序思维过渡。

（三）多点结构层次：构建概念图深化知识联系

进入多点结构层次，学生能掌握多个知识点，但未建立有效联系。在“四边形”教学中，教师引导学生构建概念图。以“四边形”为中心概念，向外延伸出平行四边形、长方形、正方形、梯形等子概念，用线段连接并标注它们之间的关系，如“长方形是特殊的平行四边形”“正方形是特殊的长方形”。通过概念图，学生能清晰看到四边形家族各类图形的联系与区别，深化对知识的理解。

（四）关联结构层次：开展项目式学习实现知识融合

关联结构层次的学生可将多个知识点融会贯通。教师可开展项目式学习，如“校园绿化设计”项目。学生需运用长方形、正方形面积计算（数学知识），考虑植物生长空间（科学知识），设计美观布局（美术知识）。在项目实施中，学生绘制思维导图规划项目流程，用概念图分析涉及的知识，制作图表统计植物数量和成本。通过项目式学习，学生将多学科知识融合，提升综合应用能力。

（五）拓展抽象结构层次：鼓励数学建模培养创新思维

对于处于拓展抽象结构层次的学生，教师应鼓励其进行数学建模。如在“行程问题”中，引导学生抽象出路程、速度、时间的数学模型（s = vt），并运用该模型解决实际问题，如不同交通工具行驶时间对比、交通拥堵时行程规划等。学生还可在此基础上，尝试改变模型参数，探索新的应用场景，培养创新思维。教师可组织数学建模竞赛，激发学生探索热情。

三、实施过程中的注意事项

（一）关注个体差异

每个学生思维发展速度不同，教师在基于SOLO理论和思维可视化教学中，要关注学生个体差异。对于学习困难学生，给予更多指导和鼓励，帮助其逐步提升思维层次；对于学有余力的学生，提供更具挑战性的任务，满足其发展需求。

（二）持续评价与反馈

教师要持续对学生思维可视化成果进行评价，依据SOLO理论判断学生思维层次变化，及时给予反馈。评价不仅关注成果正确性，更要关注思维过程，如知识关联合理性、创新点等，引导学生不断完善思维。

基于SOLO理论的小学数学思维可视化教学，为提升学生数学思维能力提供了有效途径。通过针对不同思维层次实施相应教学策略，能精准促进学生思维进阶，提高教学针对性和实效性。在实施过程中，关注个体差异、持续评价反馈和提升教师专业能力，能确保教学策略更好地落地。未来，应进一步探索二者融合的教学模式，为小学数学教学注入新活力，助力学生全面发展。

备注：该论文为平凉市教育科学“十四五”规划2024年度课题《SOLO理论下小学数学思维可视化教学研究 （立项号： PL[2024]LXH1279）》阶段性研究成果